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Analysis of Spiders’ Joint Kinematics and Driving Modes under Different Ground ConditionsAnálisis de la cinemática articular y de los modos de conducción de las arañas en diferentes condiciones del terreno

Resumen

Aunque el sistema de transmisión hidráulica de las patas de la araña es bien conocido, el mecanismo de locomoción de la araña durante las diferentes condiciones del terreno aún debe ser explorado más a fondo. En este estudio, se observó detalladamente la locomoción de la araña en tres plataformas de prueba de pavimento: pavimento duro horizontal, pavimento blando horizontal y pavimento blando inclinado. Las características del movimiento y la cinemática de las articulaciones de las patas de Grammostola rosea fueron captadas por cámaras de alta velocidad y el software de seguimiento 3D Simi Motion. Estas observaciones mostraron que el patrón de marcha era básicamente consistente con una marcha tetrápoda alternante; sin embargo, el patrón observado en el pavimento blando inclinado era ligeramente diferente al de los dos pavimentos horizontales. En particular, el factor de trabajo de las arañas fue de 0,683 al caminar sobre el pavimento duro horizontal, de 0,668 en el pavimento blando horizontal y de 0,630 en el pavimento blando inclinado. El factor de trabajo fue superior al 60% en los tres entornos de pavimento, que fue mínimo al caminar por el pavimento blando inclinado. Este patrón mostró que las arañas podrían tener una estabilidad superior al caminar, pero su estabilidad disminuyó en el entorno de pavimento blando inclinado. También se analizaron y compararon los rangos de los ángulos de las articulaciones a lo largo de los ciclos de marcha de las arañas en cada entorno de pavimento. Los resultados mostraron que los ángulos articulares fémur-patela y tibia-metatarso accionados hidráulicamente variaban ampliamente, lo que confirmaba que las articulaciones accionadas hidráulicamente tenían funciones importantes y efectos evidentes en el proceso de la marcha. Los patrones cinemáticos identificados en este estudio permiten comprender mejor los mecanismos de transmisión hidráulica, los factores que afectan a la estabilidad del movimiento y el diseño de sistemas biomiméticos.

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